大载重长航时多旋翼无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种大载重长航时多旋翼无人机。


背景技术：

2.现代城市规划以及各行业生产分布紧密，高层生活与作业的比重大幅增加，当发生灾害时，高层建筑人员相对集中，人员不易快速疏散，极易造成重大损失和伤亡事故，是全世界消防部门共同面临的难题之一。而目前消防登高装备的举升高度、工作范围不超过100米，仅依靠举高消防车的灭火方式不能满足高层建筑消防需求。因此，发挥多旋翼机动性强、灵活性好，具备悬停能力，不受地面道路和交通限制的优势，开展城市消防无人机的应用研究，从“单一灭火救援”向“全灾种、大应急”的应急救援方向发展，以作为地面消防力量的有效补充。
3.然而现有城市消防无人机存在载荷搭载能力弱，飞行稳定性差，仓储运输不方便的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明就是为了解决现有城市消防无人机存在载荷搭载能力弱，飞行稳定性差，仓储运输不方便的技术问题，提供一种大载重长航时多旋翼无人机。
5.本发明提供一种大载重长航时多旋翼无人机，包括起落架、主体承力框架、底座、蒙皮、第一折叠臂、第二折叠臂、第三折叠臂、第四折叠臂、左侧机翼臂、右侧机翼臂、左侧驱动装置一、左侧驱动装置二、左侧驱动装置三、左侧同轴反转螺旋桨一、左侧同轴反转螺旋桨二、左侧同轴反转螺旋桨三、右侧驱动装置一、右侧驱动装置二、右侧驱动装置三、右侧同轴反转螺旋桨一、右侧同轴反转螺旋桨二、右侧同轴反转螺旋桨三、第一右侧连接板、第二右侧连接板、第二左侧连接板和第一左侧连接板，底座与起落架的顶部固定连接，主体承力框架与底座固定连接，第一折叠臂固定连接在左侧机翼臂上，第二折叠臂固定连接在左侧机翼臂上，第三折叠臂固定连接在右侧机翼臂上，第四折叠臂固定连接在右侧机翼臂上，左侧驱动装置一与左侧机翼臂的前端连接，左侧驱动装置二与左侧机翼臂的中部连接，左侧驱动装置三与左侧机翼臂的后端连接，左侧同轴反转螺旋桨一与左侧驱动装置一连接，左侧同轴反转螺旋桨二与左侧驱动装置二连接，左侧同轴反转螺旋桨三与左侧驱动装置三连接，右侧驱动装置一与右侧机翼臂的前端连接，右侧驱动装置二与右侧机翼臂的中部连接，右侧驱动装置三与右侧机翼臂的后端连接，右侧同轴反转螺旋桨一与右侧驱动装置一连接，右侧同轴反转螺旋桨二与右侧驱动装置二连接，右侧同轴反转螺旋桨三与右侧驱动装置三连接；
6.主体承力框架由左侧纵梁、右侧纵梁、前支撑板、后支撑板焊接在一起，第一右侧连接板与前支撑板的右端固定连接，第二右侧连接板与后支撑板的右端固定连接，第二左侧连接板与后支撑板的左端固定连接，第一左侧连接板与前支撑板的左端通过固定连接；
7.第一右侧连接板设有铰接部和锁销连接孔，第二右侧连接板设有铰接部和锁销连
接孔，第二左侧连接板设有铰接部和锁销连接孔，第一左侧连接板设有铰接部和锁销连接孔；
8.第三折叠臂的端部通过销轴与第一右侧连接板的铰接部铰接在一起，第四折叠臂的端部通过销轴与第二右侧连接板的铰接部铰接在一起，第一折叠臂的端部通过销轴与第二左侧连接板的铰接部铰接在一起，第二折叠臂的端部通过销轴与第一左侧连接板的铰接部铰接在一起；
9.蒙皮与主体承力框架的顶部连接，覆盖整个主体承力框架；主体承力框架和底座之间的空间中设有发电系统、电源管理系统、控制系统和通信系统；
10.第一右侧连接板上通过挂缆连接有第一不锈钢滚珠锁销，第二右侧连接板上通过挂缆连接有第二不锈钢滚珠锁销，第二左侧连接板上通过挂缆连接有第三不锈钢滚珠锁销，第一左侧连接板上通过挂缆连接有第四不锈钢滚珠锁销；
11.第三折叠臂、第四折叠臂、第一折叠臂、第二折叠臂上分别设有锁销连接部；当机翼展开时，使第一不锈钢滚珠锁销依次穿过第一右侧连接板上的锁销连接孔、第三折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第二不锈钢滚珠锁销依次穿过第二右侧连接板上的锁销连接孔、第四折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第三不锈钢滚珠锁销依次穿过第二左侧连接板上的锁销连接孔、第一折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第四不锈钢滚珠锁销依次穿过第一左侧连接板上的锁销连接孔、第二折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定。
12.优选地，左侧机翼臂为圆弧形，右侧机翼臂为圆弧形。
13.优选地，主体承力框架的顶部连接有紧急伞降系统。
14.优选地，主体承力框架上连接有灭火设备。
15.本发明的有益效果是，机翼臂采用可折叠设计，能够快速折叠及展开，展开时间≤3分钟，折叠时间≤3分钟。具备200kg有效载荷搭载能力，能够实现超过40min的超长航时。可根据不同的任务需要搭载多种有效载荷，主要可应用于城市消防、物流运输、应急救援等领域。飞行稳定性强。
16.本发明进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
17.图1是大载重长航时多旋翼无人机的机翼折叠后的状态示意图；
18.图2是大载重长航时多旋翼无人机的机翼展开后的分解图；
19.图3是主体承力框架的结构示意图；
20.图4是在主体承力框架安装连接板的结构示意图；
21.图5是图1中，第三折叠臂与第一右侧连接板铰接的局部放大图；
22.图6是不锈钢滚珠锁销的结构示意图。
23.附图中符号说明：
24.1.起落架，2.主体承力框架，2-1.左侧纵梁，2-2.右侧纵梁，2-3.前支撑板，2-4.后支撑板，3.底座，4.蒙皮，5.第一折叠臂，6.第二折叠臂，7.第三折叠臂，7-1.锁销连接部，8.第四折叠臂，9.左侧机翼臂，10.右侧机翼臂，11.左侧驱动装置一，12.左侧驱动装置二、13.
左侧驱动装置三，14.左侧同轴反转螺旋桨一，15.左侧同轴反转螺旋桨二，16.左侧同轴反转螺旋桨三，17.右侧驱动装置一，18.右侧驱动装置二，19.右侧驱动装置三，20.右侧同轴反转螺旋桨一，21.右侧同轴反转螺旋桨二，22.右侧同轴反转螺旋桨三，23.第一右侧连接板，23-1.铰接部，23-2.锁销连接孔，24.第二右侧连接板，24-1.铰接部，25.第二左侧连接板，25-1.铰接部。26.不锈钢滚珠锁销，26-1.按钮，26-2.滚珠，26-3.挂缆连接槽。
具体实施方式
25.以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
26.如图1-5所示，大载重长航时多旋翼无人机包括起落架1、主体承力框架2、底座3、蒙皮4、第一折叠臂5、第二折叠臂6、第三折叠臂7、第四折叠臂8、左侧机翼臂9、右侧机翼臂10、左侧驱动装置一11、左侧驱动装置二12、左侧驱动装置三13、左侧同轴反转螺旋桨一14、左侧同轴反转螺旋桨二15、左侧同轴反转螺旋桨三16、右侧驱动装置一17、右侧驱动装置二18、右侧驱动装置三19、右侧同轴反转螺旋桨一20、右侧同轴反转螺旋桨二21、右侧同轴反转螺旋桨三22、第一右侧连接板23、第二右侧连接板24、第二左侧连接板25，底座3与起落架1的顶部固定连接，主体承力框架2与底座3固定连接，第一折叠臂5固定安装在左侧机翼臂9上，第二折叠臂6固定安装在左侧机翼臂9上，第三折叠臂7固定安装在右侧机翼臂10上，第四折叠臂8固定安装在右侧机翼臂10上，左侧驱动装置一11与左侧机翼臂9的前端连接，左侧驱动装置二12与左侧机翼臂9的中部连接，左侧驱动装置三13与左侧机翼臂9的后端连接，左侧同轴反转螺旋桨一14与左侧驱动装置一11连接，左侧同轴反转螺旋桨二15与左侧驱动装置二12连接，左侧同轴反转螺旋桨三16与左侧驱动装置三13连接，右侧驱动装置一17与右侧机翼臂10的前端连接，右侧驱动装置二18与右侧机翼臂10的中部连接，右侧驱动装置三19与右侧机翼臂10的后端连接，右侧同轴反转螺旋桨一20与右侧驱动装置一17连接，右侧同轴反转螺旋桨二21与右侧驱动装置二18连接，右侧同轴反转螺旋桨三22与右侧驱动装置三19连接。
27.主体承力框架2由左侧纵梁2-1、右侧纵梁2-2、前支撑板2-3、后支撑板2-4焊接在一起。第一右侧连接板23与前支撑板2-3的右端通过铆接等方式固定连接，第二右侧连接板24与后支撑板2-4的右端通过铆接等方式固定连接，第二左侧连接板25与后支撑板2-4的左端通过铆接等方式固定连接，第一左侧连接板与前支撑板2-3的左端通过铆接等方式固定连接。
28.第一右侧连接板23设有铰接部23-1，第二右侧连接板24设有铰接部24-1，第二左侧连接板25设有铰接部25-1，第一左侧连接板设有铰接部。
29.参考图5，第三折叠臂7的端部通过销轴与第一右侧连接板23的铰接部23-1铰接在一起。同理，第四折叠臂8的端部通过销轴与第二右侧连接板24的铰接部24-1铰接在一起，第一折叠臂5的端部通过销轴与第二左侧连接板25的铰接部25-1铰接在一起，第二折叠臂6的端部通过销轴与第一左侧连接板的铰接部铰接在一起。
30.蒙皮4与主体承力框架2的顶部连接，覆盖整个主体承力框架2。
31.如图5所示，第三折叠臂7上设有锁销连接部7-1。第一右侧连接板23设有锁销连接孔23-2。
32.如图6所示，不锈钢滚珠锁销26设有按钮26-1、滚珠26-2、挂缆连接槽26-3，图6中
显示滚珠26-2处于锁定状态。当用手按压按钮26-1可以使滚珠26-2从而解锁。不锈钢滚珠锁销26是现有技术常用产品，不再赘述。
33.使用一根挂缆，将挂缆的一端固定在第一右侧连接板23上，挂缆的另一端与挂缆连接槽26-3连接。
34.当机翼展开时，第三折叠臂7的锁销连接部7-1与第一右侧连接板23对接，操作人员用手按压不锈钢滚珠锁销26的按钮26-1，然后将不锈钢滚珠锁销26依次穿过锁销连接孔23-2和锁销连接部7-1上的通孔，最后松开按钮26-1，不锈钢滚珠锁销26的滚珠26-2处于锁定状态，实现锁销连接部7-1被锁定在第一右侧连接板23上。整个操作过程用时短，效率高。
35.同理，在第二右侧连接板24上也连接一个不锈钢滚珠锁销，当机翼展开时，用不锈钢滚珠锁销依次穿过第二右侧连接板24上的锁销连接孔、第四折叠臂8的锁销连接部的通孔，从而进行锁定。
36.同理，在第二左侧连接板25上也连接一个不锈钢滚珠锁销，当机翼展开时，用不锈钢滚珠锁销依次穿过第二左侧连接板25上的锁销连接孔、第一折叠臂5的锁销连接部的通孔，从而进行锁定。
37.同理，在第一左侧连接板上也连接一个不锈钢滚珠锁销，当机翼展开时，用不锈钢滚珠锁销依次穿过第一左侧连接板上的锁销连接孔、第二折叠臂6的锁销连接部的通孔，从而进行锁定。
38.当无人机的机翼处于图1所示的折叠状态，此时整个无人的体积较小，仓储、运输时占用空间小。当需要使用无人机时，将第一折叠臂5、第二折叠臂6、第三折叠臂7、第四折叠臂8向上抬起，3分钟内就能展开机翼。
39.左侧机翼臂9为圆弧形，右侧机翼臂10为圆弧形，圆弧形决定了同轴反转螺旋桨的布局，能够提高整体的飞行稳定性及飞行性能。
40.发电系统、电源管理系统、控制系统、通信系统安装在主体承力框架2和底座3之间的空间中。
41.发电系统具体可以采用涡喷发电系统。
42.可以在主体承力框架2的顶部安装紧急伞降系统，紧急伞降系统位于蒙皮的上方。
43.可以在主体承力框架2上安装灭火设备，比如泡沫灭火器、灭火弹、水带等。
44.需要说明的是，左侧同轴反转螺旋桨一14、左侧同轴反转螺旋桨二15、左侧同轴反转螺旋桨三16、右侧同轴反转螺旋桨一20、右侧同轴反转螺旋桨二21、右侧同轴反转螺旋桨三22可以采用其他常规螺旋桨代替。
45.以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大载重长航时多旋翼无人机，其特征是，包括起落架、主体承力框架、底座、蒙皮、第一折叠臂、第二折叠臂、第三折叠臂、第四折叠臂、左侧机翼臂、右侧机翼臂、左侧驱动装置一、左侧驱动装置二、左侧驱动装置三、左侧同轴反转螺旋桨一、左侧同轴反转螺旋桨二、左侧同轴反转螺旋桨三、右侧驱动装置一、右侧驱动装置二、右侧驱动装置三、右侧同轴反转螺旋桨一、右侧同轴反转螺旋桨二、右侧同轴反转螺旋桨三、第一右侧连接板、第二右侧连接板、第二左侧连接板和第一左侧连接板，所述底座与起落架的顶部固定连接，所述主体承力框架与底座固定连接，所述第一折叠臂固定连接在左侧机翼臂上，所述第二折叠臂固定连接在左侧机翼臂上，所述第三折叠臂固定连接在右侧机翼臂上，所述第四折叠臂固定连接在右侧机翼臂上，所述左侧驱动装置一与左侧机翼臂的前端连接，所述左侧驱动装置二与左侧机翼臂的中部连接，所述左侧驱动装置三与左侧机翼臂的后端连接，所述左侧同轴反转螺旋桨一与左侧驱动装置一连接，所述左侧同轴反转螺旋桨二与左侧驱动装置二连接，所述左侧同轴反转螺旋桨三与左侧驱动装置三连接，所述右侧驱动装置一与右侧机翼臂的前端连接，所述右侧驱动装置二与右侧机翼臂的中部连接，所述右侧驱动装置三与右侧机翼臂的后端连接，所述右侧同轴反转螺旋桨一与右侧驱动装置一连接，所述右侧同轴反转螺旋桨二与右侧驱动装置二连接，所述右侧同轴反转螺旋桨三与右侧驱动装置三连接；所述主体承力框架由左侧纵梁、右侧纵梁、前支撑板、后支撑板焊接在一起，所述第一右侧连接板与前支撑板的右端固定连接，所述第二右侧连接板与后支撑板的右端固定连接，所述第二左侧连接板与后支撑板的左端固定连接，所述第一左侧连接板与前支撑板的左端通过固定连接；所述第一右侧连接板设有铰接部和锁销连接孔，所述第二右侧连接板设有铰接部和锁销连接孔，第二左侧连接板设有铰接部和锁销连接孔，第一左侧连接板设有铰接部和锁销连接孔；所述第三折叠臂的端部通过销轴与第一右侧连接板的铰接部铰接在一起，所述第四折叠臂的端部通过销轴与第二右侧连接板的铰接部铰接在一起，所述第一折叠臂的端部通过销轴与第二左侧连接板的铰接部铰接在一起，所述第二折叠臂的端部通过销轴与第一左侧连接板的铰接部铰接在一起；所述蒙皮与主体承力框架的顶部连接，覆盖整个主体承力框架；所述主体承力框架和底座之间的空间中设有发电系统、电源管理系统、控制系统和通信系统；所述第一右侧连接板上通过挂缆连接有第一不锈钢滚珠锁销，所述第二右侧连接板上通过挂缆连接有第二不锈钢滚珠锁销，所述第二左侧连接板上通过挂缆连接有第三不锈钢滚珠锁销，所述第一左侧连接板上通过挂缆连接有第四不锈钢滚珠锁销；所述第三折叠臂、第四折叠臂、第一折叠臂、第二折叠臂上分别设有锁销连接部；当机翼展开时，使第一不锈钢滚珠锁销依次穿过第一右侧连接板上的锁销连接孔、第三折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第二不锈钢滚珠锁销依次穿过第二右侧连接板上的锁销连接孔、第四折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第三不锈钢滚珠锁销依次穿过第二左侧连接板上的锁销连接孔、第一折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定；使第四不锈钢滚珠锁销依次穿过第一左侧连接板上的锁销连接孔、第二折叠臂的锁销连接部的通孔实现锁定。
2.根据权利要求1所述的大载重长航时多旋翼无人机，其特征在于，所述左侧机翼臂为圆弧形，所述右侧机翼臂为圆弧形。3.根据权利要求1或2所述的大载重长航时多旋翼无人机，其特征在于，所述主体承力框架的顶部连接有紧急伞降系统。4.根据权利要求1或2所述的大载重长航时多旋翼无人机，其特征在于，所述主体承力框架上连接有灭火设备。

技术总结
本发明涉及一种大载重长航时多旋翼无人机，其解决了现有城市消防无人机存在载荷搭载能力弱，飞行稳定性差，仓储运输不方便的技术问题；其包括起落架、主体承力框架、底座、第一折叠臂、第二折叠臂、第三折叠臂、第四折叠臂、左侧机翼臂、右侧机翼臂、左侧同轴反转螺旋桨一、左侧同轴反转螺旋桨二、左侧同轴反转螺旋桨三、右侧同轴反转螺旋桨一、右侧同轴反转螺旋桨二、右侧同轴反转螺旋桨三。本发明具备200kg有效载荷搭载能力，能够实现超过40min的超长航时。可根据不同的任务需要搭载多种有效载荷，主要可应用于城市消防、物流运输、应急救援等领域。援等领域。援等领域。


技术研发人员：王海亮 张磊 王莉 隋中颖 母玉洁
受保护的技术使用者：威海广泰空港设备股份有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/6/28